package com.example.mq.mqserver;

import com.example.mq.common.*;
import com.example.mq.mqserver.core.BasicProperties;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: ws
 * Date: 2023-10-06
 * Time: 14:19
 */
/*
 * 这个 brokerServer 就是消息队列的本体服务器
 * 本质上就是一个 TCP 服务器
 * ServerSocket 就是一个 客户端
 * Socket 就是这个服务器和客户端的连接通道
 * 一个 Socket（TCP）管理多个 Channel对象
 */
public class BrokerServer {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    // 当前考虑一个 brokerServe 上只有一个虚拟主机
    private VirtualHost virtualHost = new VirtualHost("default");
    // 使用这个 hash 表示当前所有的会话（即有哪些客户端和这个服务器进行通信）
    // key 为 channelId，value 为 socket 对象
    private ConcurrentHashMap<String, Socket> sessions = new ConcurrentHashMap<>();
    // 引入一个线程池，来处理多个客户端的请求
    private ExecutorService executorService = null;
    // 引入一个 boolean 变量控制服务器是否继续运行
    // volatile 避免编译器优化，感知不到 boolean 的变化
    private volatile boolean runnable = true;

    public BrokerServer(int port) throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("[BrokerServer] 启动！");
        executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        try {
            while (runnable) {
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                // 把处理连接的逻辑丢给这个线程池
                executorService.submit(() -> {
                    processConnection(clientSocket);
                });
            }
        } catch (SocketException e) {
            System.out.println("[BrokerServer] 服务器停止运行！");
//            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 一般来说停止服务器，就是直接 kill 掉对应的进程
    // 此处的方法，是为了便于单元测试
    public void stop() throws IOException {
        runnable = false;
        // 把线程池的任务全部放弃，线程销毁
        executorService.shutdownNow();
        serverSocket.close();
    }

    // 通过这个方法，来处理一个客户端的连接
    // 一个连接可能涉及对各请求和响应
    private void processConnection(Socket clientSocket) {
        try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream()) {
            OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
            // 这里通过按照特定的格式来读取并解析，此时就需要 DataInputStream, DataOutputStream
            try (DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(inputStream)) {
                DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);
                while (true) {
                    // 1. 读取请求并解析
                    Request request = readRequest(dataInputStream);
                    // 2. 根据请求计算响应
                    Response response = process(request, clientSocket);
                    // 3. 把响应写回客户端
                    writeResponse(dataOutputStream, response);
                }
            }
        } catch (EOFException | SocketException e) {
            // 对于这个代码，DataInputStream 如果读到 EOF，就会抛出一个 EOFException 异常
            // 需要借助这个异常来结束循环
            System.out.println("[BrokerServer] connection 关闭！客户端的地址：" + clientSocket.getInetAddress().toString() +
                    ":" + clientSocket.getPort());
        } catch (IOException | ClassNotFoundException | MqException e) {
            System.out.println("[BrokerServer] connection 出现异常！");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                // 当连接处理完毕，需要关闭 socket
                clientSocket.close();
                // 一个 TCP 连接中，可能有多个 channel，需要把当前这个 socket 对应的所有的 channel 全部关闭
                clearClosedSession(clientSocket);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    // 遍历上述的 sessions hash表，将该关闭的 socket 对应的键值对，统统删掉
    private void clearClosedSession(Socket clientSocket) {
        List<String> toDeleteChannelId = new ArrayList<>();
         for (Map.Entry<String, Socket> entry : sessions.entrySet()) {
             if (entry.getValue() == clientSocket) {
                 // 注意不能直接删除
                 // 大忌！同一个集合类不能一边遍历，一边删除，会导致迭代器失效
//                 sessions.remove(entry.getKey()); 错误❌
                 toDeleteChannelId.add(entry.getKey());// 找个集合记录要删除的 key，正确 ✔
             }
         }
         for (String channelId : toDeleteChannelId) {// 两个不同的集合类
             sessions.remove(channelId);// 挨个删除
             System.out.println("[BrokerServer] 清理 session 完成！被清理的 channelId=" + channelId);
         }
    }


    /*
     * 请求或响应的格式：[type（4byte）|length（4byte）|payload（由 length 决定）]
     * type 的类型
     * 0x1 创建 channel
     * 0x2 关闭 channel
     * ox3 创建 exchange
     * 0x4 销毁 exchange
     * 0x5 创建 queue
     * 0x6 销毁 queue
     * 0x7 创建 binding
     * 0x8 销毁 binding
     * 0x9 发送 message
     * 0xa 订阅 message
     * 0xb 返回 ack
     * 0xc 服务器给客户端推送的消息. (被订阅的消息)响应独有的.
     *
     * payload 里的内容会根据当前是请求还是响应，以及 type 有不同的取值
     * 比如 type 是 Ox3(创建交换机),同时当前是一个请求,
     * 此时 payload 里的内容，就相当于是 exchangeDeclare 的参数的序列化的结果~~
     * 比如 type 是 Ox3(创建交换机),同时当前是一个响应,
     * 此时 payload 里的内容,就是 exchangeDeclare 的返回结果的序列化内容.
     */
    private Response process(Request request, Socket clientSocket) throws IOException, ClassNotFoundException, MqException {
        // 1. 把 request 中的 payload 初步解析
         BasicArguments basicArguments = (BasicArguments) BinaryTool.fromBytes(request.getPayload());
        System.out.println("[Request] rid=" + basicArguments.getRid() + "，channelId=" + basicArguments.getChannelId() +
                "，type=" + request.getType() + "，length=" + request.getLength());
        // 2. 根据 type 的不同按照不同的方式解析
        boolean ok = true;
        if (request.getType() == 0x1) {
            // 创建 channel
            sessions.put(basicArguments.getChannelId(), clientSocket);
            System.out.println("[BrokerServer] 创建 channel 完成！ channelId=" + basicArguments.getChannelId());
        } else if (request.getType() == 0x2) {
            // 销毁 channel
            sessions.remove(basicArguments.getChannelId());
            System.out.println("[BrokerServer] 销毁 channel 完成！ channelId=" + basicArguments.getChannelId());
        } else if (request.getType() == 0x3) {
            // 创建交换机，此时的 payload 就是 ExchangeDeclareArguments对象
            ExchangeDeclareArguments arguments = (ExchangeDeclareArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.exchangeDeclare(arguments.getExchangeName(), arguments.getExchangeType(),
                    arguments.isDurable(),arguments.isAutoDelete(),arguments.getArguments());
        } else if (request.getType() == 0x4) {
            ExchangeDeleteArguments arguments = (ExchangeDeleteArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.exchangeDelete(arguments.getExchangeName());
        } else if (request.getType() == 0x5) {
            QueueDeclareArguments arguments = (QueueDeclareArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.queueDeclare(arguments.getQueueName(), arguments.isDurable(),
                    arguments.isExclusive(), arguments.isAutoDelete(), arguments.getArguments());
        } else if (request.getType() == 0x6) {
            QueueDeleteArguments arguments = (QueueDeleteArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.queueDelete(arguments.getQueueName());
        } else if (request.getType() == 0x7) {
            QueueBindArguments arguments = (QueueBindArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.queueBind(arguments.getQueueName(), arguments.getExchangeName(), arguments.getBindingKey());
        } else if (request.getType() == 0x8) {
            QueueUnbindArguments arguments = (QueueUnbindArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.queueUnbind(arguments.getQueueName(), arguments.getExchangeName());
        } else if (request.getType() == 0x9) {
            BasicPublishArguments arguments = (BasicPublishArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.basicPublish(arguments.getExchangeName(), arguments.getRoutingKey(),
                    arguments.getBasicProperties(), arguments.getBody());
        } else if (request.getType() == 0xa){
            BasicConsumeArguments arguments = (BasicConsumeArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.basicConsume(arguments.getConsumerTag(), arguments.getQueueName(),
                    arguments.isAutoAck(), new Consumer() {
                        // 这个服务器的回调函数需要做的工作，就是把服务器收到的消息直接推送回客户端
                        @Override
                        public void handleDelivery(String consumeTag, BasicProperties basicProperties, byte[] body) throws MqException, IOException {
                            // 先找到收到这个消息的客户端
                            // 此处的 consumerTag 其实就是 channelId，根据这个 channelId 去 sessions 中查询
                            // 就能得到对应的 socket对象，就能将数据发送回去
                            // 1. 根据 channelId 找到 socket对象
                            Socket clientSocket = sessions.get(consumeTag);
                            if (clientSocket == null || clientSocket.isClosed()) {
                                throw new MqException("[BrokerServer] 订阅消息的客户端已经关闭！");
                            }
                            // 2. 构造响应数据
                            SubScribeReturns subScribeReturns = new SubScribeReturns();
                            subScribeReturns.setConsumerTag(consumeTag);
                            subScribeReturns.setBody(body);
                            subScribeReturns.setBasicProperties(basicProperties);
                            subScribeReturns.setChannelId(consumeTag);
                            subScribeReturns.setRid("");// 由于这里只有响应，没有请求，不需要去对应，rid 不需要
                            subScribeReturns.setOk(true);
                            byte[] payload = BinaryTool.toBytes(subScribeReturns);
                            Response response = new Response();
                            // 0xc 表示服务器给消费者客户端推送的消息数据
                            response.setType(0xc);
                            // response 的 payload 就是一个 subScribeReturns
                            response.setPayload(payload);
                            response.setLength(payload.length);
                            // 3. 把数据写回客户端
                            // 注意！
                            // 此处的 dataOutputStream 不能关闭
                            // 如果将 dataOutputStream 关闭，就会将 clientSocket 里的 outputStream 也关闭了
                            // 此时就无法继续往 socket 中写入后续的数据了
                            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());
                            writeResponse(dataOutputStream, response);
                        }
                    });
        } else if (request.getType() == 0xb) {
            // 调用 basicAck 确认消息
            BasicAckArguments arguments = (BasicAckArguments) basicArguments;
            ok = virtualHost.basicAck(arguments.getQueueName(), arguments.getMessageId());
        } else {
            // 当前的 type 是非法的
            throw new MqException("[BrokerServer] 未知的 type！type=" + request.getType());
        }
        // 3. 构造响应
        BasicReturns basicReturns = new BasicReturns();
        basicReturns.setChannelId(basicArguments.getChannelId());
        basicReturns.setRid(basicArguments.getRid());
        basicReturns.setOk(ok);
        byte[] payload = BinaryTool.toBytes(basicReturns);
        Response response = new Response();
        response.setType(request.getType());
        response.setLength(payload.length);
        response.setPayload(payload);
        System.out.println("[Response] rid=" + basicReturns.getRid() + "，channelId=" + basicReturns.getChannelId() +
                "，type=" + response.getType() + "，length=" + response.getLength());
        return response;
    }

    private void writeResponse(DataOutputStream dataOutputStream, Response response) throws IOException {
        // 按照规定的格式解析
        // 请求或响应的格式：[type（4byte）|length（4byte）|payload（由 length 决定）]
        dataOutputStream.writeInt(response.getType());
        dataOutputStream.writeInt(response.getLength());
        dataOutputStream.write(response.getPayload());
        // 刷新缓冲区
        dataOutputStream.flush();
    }

    private Request readRequest(DataInputStream dataInputStream) throws IOException {
        // 按照规定的格式解析
        // 请求或响应的格式：[type（4byte）|length（4byte）|payload（由 length 决定）]
        Request request = new Request();
        request.setType(dataInputStream.readInt());
        request.setLength(dataInputStream.readInt());
        byte[] payload = new byte[request.getLength()];
        int n = dataInputStream.read(payload);
        if (n != request.getLength()) {
            throw new IOException("读取请求格式出错！");
        }
        request.setPayload(payload);
        return request;
    }

}
